Kann man durch die Erde hindurchfallen?
Würde man ein Loch durch die Erde bohren bis zum Erdkern und wieder heraus, bis man am anderen Ende angekommen ist. Würde man dann hineinspringen, würde man dann hindurchfallen oder durch die Erdanziehungskraft der gegenseite in der Mitte stecken bleiben?
14 Antworten
Man würde nicht hindruchfallen. Die Gravitation des Erdkerns würde die Bewegung zur anderen Seite verlangsamen, abbremesen und umkehren. Dies ergibt sich dadurch, dass der Bewegung keine Energie mehr hinzugefügt wird, im Gegenteil sogar durch den Reibungswiederstand Energie abziehen. Was aber genau passiert bleibt spekulation, da ja auch die Bewgung der Erde auf ihrer Umlaufbahn zu berücksichtigen wäre. Und es bleibt ja auch nur eine Gedankenspielerei ;-)
Die Gravitation wirkt von der Erdoberfläche Richtung Erdkern. Du würdest also genau bis zum Erdmittelpunkt fallen und dort im Gravitationszentrum eisern festgehalten werden, allerdings vom Druck zerquetscht und von der Hitze verkohlt werden.
Nehmen wir die Bohrung einmal als rein festkörperlich-mechanisches Gedankenexperiment unter Abstraktion aller widrigen Umstände inclusive Erdrotation:
Wenn Du in die Bohrung springst, fällst Du bis zur gegenüberliegenden Öffnung und dann wieder zurück. Solange Du Dich nirgends festhältst, pendelst Du ewig in der Bohrung hin und her.
Um diese (bekannte) Frage so zu verstehen, wie sie tatsächlich gemeint ist, muss man zuerst gehörig abstrahieren.
Es geht nicht um ein reales Experiment mit der wirklichen Erde, sondern um ein Gedankenexperiment zur Mechanik, bei dem man alles außer Acht lässt, was nicht zum schlichten mechanischen Aspekt gehört, also die Hitze im Erdinneren, alle Reibungskräfte und die technischen (unüberwindbaren) Probleme eines solchen Tunnelbaus.
Das verbleibende mechanische Problem (ohne Reibung betrachtet) hat folgende Lösung: Eine in das Loch fallende Testmasse würde hin und her durch den Tunnel pendeln: NSNSNS ..... (falls N und S für die Tunnelportale am N- und S- Pol stehen).
Mal angenommen, dass dir die Beschleunigung und die Hitze nicht ausmachen und angenommen die Erde wäre eine perfekte Kugel und es gäbe keine Luftreibung.
Du würdest durch die Erde hindurchfallen, sodass du auf der anderen Seite genau an der Oberfläche wieder stehen bleibst. Wenn du dich dort nicht festhältst fällst du wieder durch den Erdkern bis auf die andere Seite. Das ist im Prinzip wie bei einem Pendel. Das schlägt auf beiden Seiten genau gleich weit aus.